A partir del segle IV es produí una profunda transformació de l’espai romà en cristià. En aquest moment s’edificà una primera basílica d'una sola nau amb absis semicircular i amb dues capelles funeràries laterals.

En una segona fase constructiva (primera meitat del segle V) es va pavimentar aquesta basílica amb un mosaic de motius geomètrics. Al lateral del mur sud trobem motius funeraris cristians de pans i peixos al costat d’una làpida sepulcral de lloses de marbre i tessel·les dedicada a un personatge anomenat Securus Cecilianus.

En aquest moment també es va refer l’espai baptismal: es construí una piscina de planta quadrangular delimitada per un templet de columnes que configura un espai octogonal.

La creació del Bisbat d'Ègara, al voltant de l'any 450, va marcar l’inici de l’etapa de major esplendor del conjunt. Al voltant de l'any 450, el bisbe Nundinari de Barcelona segregà la seva diòcesi en dues; el litoral continuà sent de Barcelona, mentre que a l’interior fundà la nova diòcesi d'Ègara. Ell mateix nomenà Ireneu com a primer bisbe de la recent nascuda diòcesi.

La designació de la Seu episcopal va comportar la construcció d’un gran complex arquitectònic, amb la catedral de Santa Maria i el baptisteri als peus, l’edifici funerari de Sant Miquel i la parròquia de Sant Pere.

Un dels elements més excepcionals de la Seu d'Ègara és la decoració pictòrica que cobreix els absis de les esglésies de Santa Maria i de Sant Miquel, així com el retaule mural de l’església de Sant Pere.

Pel que fa a les pintures de Santa Maria i Sant Miquel, les conclusions dels darrers informes tècnics realitzats per arqueòlegs, historiadors de l’art, restauradors i epigrafistes suggereixen una contemporaneïtat entre les pintures i el seu suport arquitectònic, de manera que les pintures haurien estat realitzades en el moment de major esplendor de la Seu episcopal d'Ègara, entre els segles VI-VII.

Alguns dels elements iconogràfics representats presenten forts punts de contacte amb la pintura de l’Orient Mediterrani (Síria, Palestina, Egipte copte), de manera que les pintures de Terrassa poden ser considerades com un testimoni únic i excepcional de la recepció de la tradició pictòrica bizantina a Orient. Donats els vincles que presenten amb els repertoris bizantins, les pintures de la Seu episcopal d'Ègara són un document fonamental per conèixer les manifestacions artístiques de la cultura cristiana del segle VI.

En una etapa posterior (segle VII-VIII), el presbiteri de l’església de Sant Pere es va pavimentar de nou amb un mosaic i, al lòbul central, s’hi va construir el retaule mural, un unicum en el marc de l’art medieval europeu.

El conjunt va experimentar una revifalla artística en el segle XII, que es va traduir en la construcció de les naus romàniques de Santa Maria i de Sant Pere, afegides als absis dels edificis episcopals.

El 2 de gener del 1112 el bisbe de Barcelona, Ramon Guillem, va consagrar solemnement la nova església de Santa Maria, i un any i mig més tard, es redactà el document fundacional del monestir prioral segons el qual el bisbe de Barcelona donava l’església a l’abadia provençal de Sant Ruf d’Avinyó.

En aquest període (c.1180) es van realitzar les excepcionals pintures murals dedicades al martiri de sant Tomàs Becket, arquebisbe de Canterbury, que constitueixen un dels testimonis més antics de la representació del martiri de l’arquebisbe entre les conservades a l’Occident medieval.

El període gòtic no va representar cap gran transformació al conjunt de Sant Pere pel que fa a l’arquitectura. Sí que conservem, en canvi, exemples molt notables de pintura, tan mural com sobre taula.

Santa Maria tenia l’absis totalment pintat i així es mantingué fins a l’any 1937, quan s’arrencaren les pintures murals. També es conserven pintures murals gòtiques a la nau nord de l’església de Sant Pere, realitzades probablement a mitjan segle XIV. En aquest cas es representen escenes referents a la passió de Crist i santa Llúcia flanquejada per dos àngels.

D’aquest mateix període es conserva una talla de fusta policromada de la Mare de Déu, datada a finals del segle XIV.

Al llarg del segle XV s’anaren revestint els diversos altars de Sant Pere amb retaules gòtics. L’any 1411 s’encarregà el retaule major de Sant Pere a Lluís Borrassà, un dels pintors més rellevants del gòtic internacional.

El retaule de l’altar Major de Sant Miquel (1450) és obra dels pintors Jaume Cirera i Guillem Talarn, representants del darrer gòtic internacional. Totes les escenes estan relacionades amb sant Miquel i ordenades al voltant del Judici Final, representat al pinacle central.

Finalment, l’any 1458 es va encarregar a Jaume Huguet un nou retaule per a l’altar dels sants Abdó i Senén, també coneguts com a sant Nin i sant Non, els patrons de la pagesia. La iconografia del retaule és de doble advocació. El cos principal està dedicat als Sants Abdó i Senén i el bancal als sants metges, Cosme i Damià.

Durant la segona meitat del segle XVII es va construir la capella de Sant Valentí. Actualment, al fons d’aquesta capella hi trobem l’únic retaule pròpiament barroc que es conserva a Terrassa. És un retaule probablement de finals del segle XVII, del qual només es conserva l’estructura original.

Entre els segles XVI i XVIII es van encarregar diversos retaules. Avui se’n conserven tres, encara que cap d’ells complet: el retaule major de Santa Maria, obra dels artistes Baptista Palma i Joan Basí, elaborat els anys 1611-12. I el retaule de la Mare de Déu del Roser, encarregat per la confraria del mateix nom i pintat a les acaballes del segle XVI.

Tenim constància de tres retaules més, però només conservem fragments: el dedicat a Sant Sebastià, el major de Sant Pere i un tercer que havia estat a l’església de Sant Miquel, del qual conservem el frontó, dos laterals i la predel·la.